大型复合母排多端口电路仿真模型研究

针对阻感负载模型不能精确反映出吸收电容等缓冲器件对复合母排特性影响的问题,提出了复合母排多端口参数矩阵的建模方法。利用该复合母排多端口电路仿真模型,对并联器件的电流不均度以及吸收电容容值对功率器件过电压性能的影响进行了分析,仿真结果可指导复合母排优化设计及吸收电容的选型。通过对逆变器系统的仿真和试验,对比了中点电流的频谱,验证了复合母排多端口电路仿真模型的有效性。     

一种考虑衰减直流分量的动态相量测量算法

对故障情况下电网电流信号中含有衰减直流分量的动态相量测量算法进行了研究,提出了一种考虑衰减直流分量的动态相量估计方法。首先,基于电流信号的周期性分量特性,在同步采样基础上计算衰减直流分量的系数;然后,基于Prony算法提取基频电流分量;最后,利用基于Kalman滤波的动态相量估计模型对提取后的信号参数进行估计。仿真结果表明:该方法能够有效分离衰减直流分量和估计相量值。     

军用电源系统中无源阻尼LCL滤波器的研究

LCL型滤波器以其优越的高频衰减性能在变流器中得以普遍应用。针对LCL滤波器应用于军队电源系统时出现的谐振尖峰现象,因此,使用常见的电容阻尼方法和分裂电容阻尼方法对该类型的滤波器作出相应的改进,为观测改进后的效果,从阻尼效果及功率损耗两个评判指标对上述两种方法开展分析研究工作。提出一种特殊的控制策略,该策略外环使用自抗扰控制,内环使用PI控制。以所提出的控制策略为基础,对两种不同阻尼方法下的滤波器进行仿真研究,仿真的结果显示,分裂电容阻尼方法对减少LCL滤波器所引发的谐振有更好的抑制作用,降低了并网电流的谐波畸变率,证明了设计的有效性和优越性。     

均衡电抗器及变压器漏感在12脉波整流系统中的影响分析

以船用推进为背景,对一种带直流均衡电抗器的12脉波整流系统网侧谐波电流表达式进行了推导及简化。综合考虑了变压器交流输入端漏感、整流输出端均衡电抗器、变频器直流输入电压等因素,对其与电网电流总谐波畸变及输入功率因数的关系进行了分析和仿真,仿真与试验表明:计算与实际情况具有较高的吻合度。该方法尤其适用于对系统参数匹配性敏感的特殊船舶应用领域。     

变换器短路故障时整流发电机的暂态电流计算

考虑直流变换器侧短路故障时,整流发电机带直流变换器运行可以等效为整流发电机突加RLC负载,其暂态电流计算直接关系到直流故障诊断和保护。通过将RLC负载从直流侧等效至交流侧后,将暂态电流计算等效为同步发电机串联RLC后三相短路电流计算;在得到了暂态电流的表达式后,通过类比同步发电机三相短路电流的初值、终值和时间常数计算,近似得到了暂态电流的解析表达式,并给出了电流峰值和峰值时间。通过仿真验证了该解析表达式的有效性,可以用于对直流故障诊断和保护方法的确定。     

基于载波相位调节的SPWM逆变器并联系统环流电流抑制方法

针对交流电动机驱动用SPWM逆变器并联系统中的环流问题,根据环流电流与载波相位差的关系,提出了一种基于三角载波相位调节的环流抑制方法。基于载波相位调节最小原则,根据环流电流特性确定载波相位差方向,并根据环流电流直流分量与载波相位差的关系确定载波相位差大小来调节相位超前的三角载波相位以达到抑制环流电流的目的。仿真结果表明:该环流电流抑制方法具有可行性。     

软开关技术对双边LCCL谐振结构的 ICPT系统的影响

为研究软开关技术的应用对双边LCCL谐振结构的ICPT系统特性的影响,首先分析了双边LCCL谐振结构的工作原理,推导出了该结构下逆变器开关管关断电流的完整数学模型;然后,基于该模型设计了一种基于双边LCCL谐振结构的软开关实现方法,该方法通过对初级侧补偿电容的取值进行优化,可分别实现零电流关断(ZCS)或零电压开通(ZVS)两种类型的软开关;最后,仿真和实验验证了所提方法的正确性和可行性,并从功率因数、开关管通态损耗、元件应力和输出电流稳定性的角度对比了两种软开关参数下系统的特性。     

一种新式的无电源变压器的直流稳压电源及含电容、二极管的非线性交流电路的分析

这里提出的电容限流式直流稳压电沅是一种新式的电路。该电路不用电沅变压器能直接从工业电网得到稳压性能良好的直流低压。如果把它应用到工业数控机床的集成电路电子设备电沅,那么将可能提高用电的经济性。文中还提出了自生辅助方式和独立辅助电沅方式的概念。还对这种电路,即含电容和二极管的非线性交流电路进行了分析,并得出了计算该电沅电路主要参量的方法。     

新型SRD软开关功率电路分析与仿真

针对开关磁阻电机调速系统(SRD)电磁干扰及开关损耗大的问题,提出了一种新型并联谐振软开关变换器的电路拓扑。通过在传统公共逆变桥的各相开关上并联一个缓冲电容,并在直流母线上加入一个由两个电感与一个电容为主要组成元件的谐振环节,实现对所有功率开关和谐振开关的软动作。此电路没有采用电感与分压电容中性点连接方式,故不会因中性点电位变化而影响系统可靠性。理论分析及MATLAB仿真结果表明:该电路具有控制简单,母线电压过渡速度快,谐振元件参数小,功率损耗小等特点。     

电解电容与薄膜电容的对比分析

在综合现有文献基础上,对电解电容与薄膜电容的优缺点进行了对比分析。首先,分析了影响铝电解电容寿命的主要因素,给出了对电解电容寿命进行估算的方法。然后,针对交-直-交电力电子变换器,在综合考虑电容容值、电流有效值、过电压、负载功率等多因素的情况下,对直流支撑电容进行了设计,说明了在功率变化电路中薄膜电容远优于电解电容。最后,针对两类大型电力电容器,分别采用电解电容方案与薄膜电容方案进行了对比设计。结果表明:与电解电容方案相比,薄膜电容方案不仅具有寿命长、耐压高、电流承受能力强、能承受反压、无酸污染并且可长时间存贮等诸多优点,而且在体积上也明显小于电解电容方案。     

4kV/400A真空直流断路器关断电路设计

针对4kV/400A真空直流断路器关断电路的设计问题,首先采用传统换流回路的拓扑结构,并利用强迫换流原理实现了电网侧额定电流的分断;其次,介绍了关断电路的工作原理并对关断电路的参数进行了设计。通过EMTP仿真软件对关断过程进行仿真,得到了仿真波形,并通过试验的方法确定了di/dt取值范围在36~200A/μs内,同时利用仿真方法确定基于关断电容能量最小的换流回路参数,得到了关断电路的最佳设计方案;最后,试验验证了该设计方案的可行性及有效性。     

矩阵变换器输入滤波器设计与研究

针对当前输入滤波器设计方法存在通用性低的缺点,通过对影响输入电流和输入电压谐波的因素及其谐波特性的分析,提出了一种以满足滤波性能和成本及体积最小为目标的设计方法,并针对特定工况下的滤波器参数进行了设计,以此给出了滤波器的设计步骤。仿真与试验结果表明:采用所提滤波器设计方法的矩阵变换器,其网侧电流和电容电压均能满足国家电网电能质量的要求,证明了所提方法的可行性。     

考虑直流侧线路阻抗时十二相发电机整流系统突然短路的研究

根据十二相同步发电机的数学模型,对考虑直流侧线路阻抗的十二相发电机整流供电系统直流侧突然短路过程进行了数字仿真及试验验证.分析了线路电阻和电感对短路电流的影响.     

基于电压变化率的改进下垂混合储能控制方法

为改善直流微网中复合储能下垂控制功率分配的灵活性,提出了一种基于自定义电压变化率动态改变下垂系数的控制方法,并设计了电流归零控制器,可以实现储能暂态和稳态功率的合理分配,分析了参数变化对控制效果的影响。在PSCAD中搭建了含储能的直流微网模型,仿真验证了所提方法的正确性。     

基于T源阻抗网络的新型直流固态断路器研究

提出了一种基于T源阻抗网络的直流固态断路器。该断路器可以通过阻抗网络响应短路故障,从而分断故障回路,不需要外加检测、控制系统,增强了系统可靠性。分析了T源断路器的工作机理和电压、电流传递函数,给出了参数设计方法,并进行了仿真和实验验证,结果表明:所设计的断路器符合理论预期。     

埋地输油管道直流排流保护技术应用

随着电气化铁路建设的飞速发展,干扰电流对埋地输油管道的干扰腐蚀越来越普遍。干扰电流包括直流干扰电流、交流干扰电流和地电流等3类,其中直流干扰电流对输油管道的干扰腐蚀最为严重。分析了直接排流、极性排流、强制排流和接地排流等4种直流排流技术的工作原理、特点及适用范围,结合输油管道的设计背景及电位测定,在不影响电气化铁路正常运行的情况下,选择接地排流保护措施。计算确定了输油管道的排流保护参数,并在输油管道平行电气化铁路区间设置6组直流干扰电流排流点和9组牺牲阳极。埋地输油管道经开挖检测,管道绝缘防腐层完好,未发现明显的直流干扰腐蚀现象,取得了较好的直流排流效果。     

旋转调制惯导用转位机构及高精度控制技术

旋转调制式惯导系统对其转位机构的控制精度提出了较高需求,针对这一需求,提出了一种基于直流有刷力矩电机的旋转调制惯导用转位机构及其高精度控制技术。用旋转变压器作为角度测量器件,直流力矩电机作为执行元件,研发了位置-速度-电流三闭环复合控制器,提出了前馈与PID复合的控制策略以及饱和校正PID控制算法,实现对电机的位置、速度以及电枢电流的快速平稳控制,完成对转位机构的高精度驱动。通过Simulink数值仿真和实物校验表明,该技术是有效的且控制精度满足设计要求,具有一定的工程应用价值。     

隔离型DC/DC变换器的嵌入式滤波设计

传统的隔离型DC/DC变换器输入端电流断续,会对电源或负载产生严重的电磁干扰,利用嵌入式滤波(Built-in Input Filter,BIF)的方法可以实现输入电流的连续。以嵌入式滤波全桥为例对嵌入式滤波的原理进行了分析,提出了隔离型DC/DC变换器嵌入式滤波拓扑、变压器以及交叉耦合电容参数的设计方法,并用该方法推导和设计了带有嵌入式滤波功能的半桥拓扑,利用PSIM软件进行了仿真分析。搭建了新型半桥拓扑的试验样机,验证了设计方法的有效性。     

带脉冲负载多相储能发电机励磁控制系统设计

对于转速和负载同时扰动的多相储能发电机励磁控制系统,传统电压反馈控制难以满足直流侧调压要求。为此,设计了一种具有前馈加电压、电流双闭环反馈控制结构的励磁控制系统。该系统在电压闭环与电流闭环控制的基础上,引入了前馈控制环节,给出了推导前馈控制方程以及获取前馈控制参数的方法。实验结果表明:前馈控制在励磁控制过程中起主导作用,有效提高了励磁电流响应速度;电流反馈与电压反馈控制可对前馈控制误差进行补偿,有效提高了直流侧调压精度。     

六相无刷直流电动机谐波转矩的分析与计算

无刷直流电动机具有诸多优点,但运行中仍然存在转矩脉动问题.分析了六相无刷直流电动机的工作原理,推导了六相无刷直流电动机的状态方程,采用状态变量法对电机转矩产生的关键量--反电势波形和电流波形进行了仿真和试验研究,对六相无刷直流电动机的谐波转矩进行了分析和推导,得出了通过减小电流滞后角可控制甚至消除正弦谐波脉动转矩的结论.